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CURSO INTRODUCTORIO A TÓPICOS DE INGENIERÍA MECÁNICA
http://[email protected]
Agosto-Diciembre 2019
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MEXICO
INSTITUTO TECNOLOGICO DE TUXTLA GUTIÉRREZDEPARTAMENTO DE METAL- MECÁNICA
INGENIERÍA MECÁNICAMCIM. HERNÁN VALENCIA SÁNCHEZ
Agosto-Diciembre 2019
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INSTITUTO TECNOLOGICO DE TUXTLA GUTIÉRREZDEPARTAMENTO DE METAL- MECÁNICA
INGENIERÍA MECÁNICAMCIM. HERNÁN VALENCIA SÁNCHEZ
ABET (Accreditation Board for Engineering and Technology)
Define a la Ingeniería como “la profesión en la que el
conocimiento de las ciencias matemáticas y naturales
adquirido mediante el estudio, la experiencia y la practica, se
aplica con buen juicio a fin de desarrollar las formas en que se
pueden utilizar, de manera económica ,los materiales y las
fuerzas de la naturaleza en beneficio de la humanidad”.
Campos de especialización de la ingeniería
La ingeniería es una profesión diversificada. Se componen de
varias ramas principales o campos de especialización, y
docenas de ramas menores. Los ingenieros han creado estas
ramas en respuestas a la constante ampliación de los
conocimientos tecnológicos fundamentales.
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INGENIERÍA MECÁNICAMCIM. HERNÁN VALENCIA SÁNCHEZ
- Ingeniería Eléctrica
- Ingeniería Mecánica y Energética
- Ingeniería Civil
- Ingeniería Química
- Ingeniería Industrial
- Ingeniería del Aeroespacio
- Ingeniería Agrícola
Otras ramas de la ingeniería
- Ingeniero Metalúrgico, de Minas, del Petróleo ,Naval y Oceánico,
Textil, Biomédico, en Sistemas de Investigación Operativa , Nuclear
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Ingeniería Mecánica y Energética
La ingeniería mecánica, una de las áreas mas antiguas y amplias
del quehacer ingenieril, esta relacionada con la maquinaria ,el uso
optimo de la energía y los métodos de fabricación o producción.
Los ingenieros mecánicos diseñan y fabrican máquinas
herramientas, maquinaria y equipo para todas las ramas de la
industria. Por ejemplo, diseñan turbinas ,impresoras, maquinaria
para mover tierra, corazones y miembros artificiales, así como
motores para aeronaves ,camiones ,locomotoras de diésel,
automóviles. Sus máquinas mueven y levantan cargas
,transportan todo tipo de objetos y transforman energía.
Los ingenieros mecánicos trabajan en colaboración con los
ingenieros de organizaciones industriales en muchos campos de
la fabricación , diseñando ingeniosos sistemas y modelos de
maquinaria que proporcionan grandes ahorros en la producción.
Agosto – Diciembre 2019
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Los ingenieros mecánicos también pueden incorporarse a la
industria naval, proyectando maquinaria para embarcaciones
,buques de guerra y mercantes , a la industria automovilista
,diseñando y fabricando automóviles ,camiones y en la
industria del aeroespacial, ocupándose del diseño de nuevas
naves, aéreas y espaciales.
En el futuro se espera que los ingenieros mecánicos sean
objetos de una gran demanda, a medida que vayan
surgiendo nuevas industrias y las antiguas aprovechen los
avances de la automatización ,de la tecnología de
computadoras y nuevas fuentes de energía.
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En la especialidad de ingeniería energética .los ingenieros se
encargan del diseño ,producción y operación de turbinas
hidráulicas y de calentadores ,motores, turbinas y bombas
.Diseñan y ponen en marcha plantas de energía y se preocupan
por el consumo económico de los combustibles, por convertir la
energía calorífica en energía mecánica y por su aplicación
eficaz.
Dentro de la ingeniería energética se pueden incluir la ingeniería
nuclear. El profesional de esta rama aplica los principios
científico y de ingeniería de diseño, desarrollo y usos de los
sistemas de energía nuclear.
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FUNCIONES DE LA INGENIERIA
En cualquier campo especializado de la ingeniería ,son
múltiples las funciones o actividades en que los ingenieros
pueden intervenir. Es posible que intervengan en alguna
combinación de dichas funciones y probablemente ,puedan
realizar todas ellas a lo largo de su carrera.
Las funciones principales de la ingeniería son:
- Investigación
- Diseño
- Proyectos
- Construcción
- Producción
- Operación
- Aplicación y ventas
- Industria
- Administración
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INVESTIGACIÓN: Implica en la búsqueda de nuevos conocimientos o
de una mejor comprensión del campo de aplicación de los hechos ya
conocidos y de su interrelación
DESARROLLO : consiste en llevar a una forma claramente accesible
los resultados de descubrimientos e investigaciones ,de manera que
puedan conducir a productos ,métodos o procesos útiles
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EL DISEÑO: Es el proceso
fundamental de la ingeniería,
que permite especificar la
solución optima a un problema
planteado, ya sea respecto a
procesos,materiales, maquinaria
o equipo.
PRODUCCIÓN: Es el
proceso industrial
mediante el cual las
materias primas se
transforman en
productos o artículos
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CONSTRUCCIÓN: Es el proceso de
convertir en realidad la solución
optima obtenida.
OPERACIÓN: En ingeniería se refiere a
la aplicación de los principios de
ingeniería o la realización del trabajo
practico. En la fabricación ,las
operaciones comprenden la obtención
de los suministros , el mantenimiento
de la planta y la dirección del personal
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VENTAS: En las industrias tecnológicas a menudo requieren los
servicios de ingenieros capacitados que puedan recomendar que
maquinas herramientas ,partes o servicios pueden satisfacer mejor las
necesidades del cliente
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ADMINISTRACIÓN: En puestos administrativos están ocupados por
ingenieros .Que son responsables de dar solución a los problemas
de carácter de organización ,tienen responsabilidad de selección y
supervisión del personal así de como coordinar las áreas de
investigación ,desarrollo y producción.
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ABET (Accreditation Board for Engineering and Technology)
Define a la Ingeniería como “la profesión en la que el
conocimiento de las ciencias matemáticas y naturales
adquirido mediante el estudio, la experiencia y la practica, se
aplica con buen juicio a fin de desarrollar las formas en que se
pueden utilizar, de manera económica ,los materiales y las
fuerzas de la naturaleza en beneficio de la humanidad”.
Campos de especialización de la ingeniería
La ingeniería es una profesión diversificada. Se componen de
varias ramas principales o campos de especialización, y
docenas de ramas menores. Los ingenieros han creado estas
ramas en respuestas a la constante ampliación de los
conocimientos tecnológicos fundamentales.
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- Ingeniería Mecánica y Energética
- Ingeniería Civil
- Ingeniería Química
- Ingeniería Industrial
- Ingeniería del Aeroespacio
- Ingeniería Agrícola
Otras ramas de la ingeniería
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Textil, Biomédico, en Sistemas de Investigación Operativa , Nuclear
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¿QUE ES LA CREATIVIDAD?
Introducción: La creatividad está asociada a la ingeniería desde
su nacimiento, cuando se le relacionó con la “construcción de
máquinas de guerra” que por tener propiedades innatas, se les
llamaba “ingenios”.
La ingeniería es una profesión creativa pocas personas pueden
alcanzar el ingenio creativo de Galileo(1564-1642, Péndulo ,
Balanza Hidrostática), de da Vinci (1452-1519,Helice, Maquina
Voladora, Paracaídas, Caballero Robótico, Ballesta gigante,
Tanque)o de Newton (1642-1727,Inercia,Fuerza,Accion y
Reacción) y otros personajes que han contribuido en avances
tecnológicos.
Los psicólogos que han estudiado la creatividad lo definen de
varias formas :
Harmon(4) afirma que el proceso creativo es "Cualquier proceso
mediante el cual se produce algo nuevo; una idea un objeto, una
nueva forma de ordenar los viejos elementos”.
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Arieti(5)Lo expresa de esta manera: “La creatividad Humana
utiliza lo que ya existe y esta disponible, y lo cambia de forma
impredecible”.
Smith(6) da esta definición: "La creatividad es drenar nuestra
experiencias pasadas y aplicar las experiencias seleccionadas
en nuevos patrones, nuevas ideas y nuevos Productos.
El proceso creativo implica inventiva y un pensamiento artístico
e inspirado.
Se caracteriza por la originalidad y la imaginación.
Glegg(7) Expreso el punto de vista de que el elemento lógico
o racional debe ser el que controle el pensamiento creativo,
Escribió:” La inventiva y lo artístico, la inspiración y la intuición
,todos tienen un lugar en el proceso creativo, pero lo racional
debe mantener el poder del veto sobre todos los demás”.
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Arieti(5) Expreso un concepto similar;
“La creatividad no es solo originalidad y libertad ilimitada. Es
mucho mas que eso. La creatividad impone también
restricciones ,pues aun cuando utiliza métodos diferentes del
pensamiento ordinario, no debe estar en desacuerdo con el ; o ,
más bien, debe ser algo que tarde o temprano, el pensamiento
ordinario entenderá, aceptará y apreciará. De otro modo ,el
resultado podría ser extraño, no creativo”.
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El Proceso creativo
El proceso creativo se inicia con el estudio de una necesidad o
de un problema. En seguida, es necesario analizar la situación y
reunir todos los datos posibles. Más tarde viene la concentración
,el hecho de saturar la mente con todos los elementos del
problema . En este punto, la persona creativa se sumerge en el
libre pensamiento: buscando posibles soluciones ,escuchando
sugerencias y dejando que la mente vague. Entonces es
importante que la mente este abierta a todas las soluciones
alternativas ,incluyendo aquellas que divergen y no son
convencionales .La mente se llena con el contexto del problema
,después viene el periodo de relajación y distracción .De
acuerdo con Glegg(7),”Concentrarse y después relajarse es el
patrón común que yace tras el proceso creativo”.
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Los psicólogos designan este periodo de relajamiento de la
mente como incubación. Se reconoce ampliamente que la
incubación antecede al nacimiento de una nueva idea ,la
iluminación . Casi todos nosotros ,en un momento dado ,hemos
experimentado la iluminación ,el surgimiento súbito y
espontáneo de la respuesta a un problema durante el tiempo
en que la mente aparentemente se ocupa de otras cuestiones.
La fase final del proceso creativo puede implicar la
experimentación para probar las prometedoras soluciones
.Implica la evaluación y verificación de la idea o del producto
creativo.
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COMO VENCER LOS OBSTÁCULOS PARA EL PENSAMIENTO
CREATIVO
¿Cómo podemos volvernos pensadores mas creativos? Para
VanGundy(8), la respuesta es aprender a usar con eficacia
ambos hemisferio del cerebro
El pensamiento creativo requiere el uso de ambos modos de
pensar solo que en momentos diferentes del proceso mental.
Específicamente, la parte derecha del cerebro nos ayuda a evitar
el pensamiento de tipo rígido, lineal, de modo que podamos
concentrarnos en el desarrollo de las ideas, mientras que la parte
izquierda nos ayuda a evaluar estas ideas y probarlas en la
realidad. Ambos hemisferios necesitan trabajar en armonía si
queremos producir soluciones creativas a nuestros problemas.
Los obstáculos para el pensamiento creativo caen en 5 categorías
de percepción ,emocionales ,culturales, ambientales e
intelectuales/expresivos.
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Categoría del obstáculo Ejemplo
De Percepción Imponer demasiadas restricciones al problema
Emocional Sentirse abrumado por el problema
Intelectual/Expresivo Usar estrategias de resolución rígidas
Cultural Basarse con exceso en la razón y la lógica
Ambiental Falta de tiempo y de un lugar de estudio
adecuado
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Actividad 2.- Se requiere conectar 9 puntos mediante líneas
Actividad 3.- Resuelva lo siguiente se tienen tres jarras A,B,C en la
siguiente tabla.
No A B C Obtener
1 21 127 3 100
2 14 163 25 99
3 18 43 10 5
4 9 42 6 21
5 20 59 4 31
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El Método de Ingeniería
La naturaleza de los problemas que deben resolver los ingenieros
varia dependiendo de las diferentes ramas de la ingeniería.
De echo un solo ingeniero puede afrontar un gran numero de
problemas durante el curso de sus actividades diarias.
Debido a la variabilidad de los diseños de ingeniería ,no existe
Un procedimiento o una lista de pasos definitiva que se adapte
Siempre a los problemas que surgen .
Sin embargo los ingenieros tienden a tratar los problemas de
De una manera determinada . Ciertamente , el método de
Ingeniería para enfocar y resolver los problemas difiere
Notablemente del utilizado por la mayoría de los otros profesionales
Los ingenieros están capacitados para pensar en términos
Analíticos y objetivos ,y para enfocar los problemas de manera
Metódica y Sistemática.
Varios autores que se dedican a escribir sobre ingeniería han
Establecido una lista de pasos o fases que comprenden el
Método de diseño de Ingeniería.
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1. Identificación del problema
2. Recolección de la información necesaria
3. Búsqueda de soluciones creativas
4. Pasar de la idea principal al diseño preliminar
5. Evaluación y selección de la solución
6. Preparación de reportes, planos y especificaciones
7. Implementación del diseño.
IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA:
Un problema definido de manera adecuada, es un problema
parcialmente resuelto. Plantear correctamente el problema es un
paso importante hacia su solución .
RECOPILACIÓN DE LA INFORMACIÓN NECESARIA:
Una vez que el problema está identificado y que las necesidades se
han definido de manera adecuada, el ingeniero debe comenzar a
reunir la información y los datos que precisa para resolverlo, el tipo
de información que se requiere dependerá, por supuesto, de la
naturaleza del problema a resolver.
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BÚSQUEDA DE SOLUCIONES CREATIVAS:
Después de completar los pasos preparatorios del proceso de
diseño, el ingeniero está listo para comenzar a identificar las
soluciones creativas. En realidad, el desarrollo de nuevas ideas,
productos y dispositivos puede ser consecuencia de la creatividad,
un esfuerzo subconsciente, o de la innovación, un esfuerzo
consciente.(Lluvia de Ideas)
PASAR DE LA IDEA PRINCIPAL AL DISEÑO PRELIMINAR:
El ingeniero esta ahora listo para pasar de la idea al diseño
preliminar. Este es el núcleo del proceso de diseño y es la fase que
mas depende de la experiencia y del buen juicio del
ingeniero. Aquí es donde se descartan las ideas que no funcionan
y las ideas que prometen se moldean para formar planos y diseños
funcionales. (Modelos analíticos o Matematicos,Simulacion y físico)
ACTIVIDAD 4.- Realice una Lluvia de ideas par resolver su
problemática, Tome una hoja y divídala en 8 partes y dibuje su
diseño preliminar
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EVALUACIÓN Y SELECCIÓN DE LA SOLUCIÓN:
En este punto el ingeniero avalúa sus posibles soluciones
prometedoras y selecciona una de ellas, la mas adecuada a
su solución dando paso al siguiente punto de empezar a diseñar.
PREPARACIÓN DE REPORTES, PLANOS Y ESPECIFICACIONES
Una vez elegido el diseño idóneo, se debe informar a las personas
que deben a probarlo , apoyarlo y llevarlo a la realidad esta
comunicación puede ser a través de un informe o un conjunto de
planos y especificaciones.
Informes Técnicos.- De todas las formas de comunicación escrita
empleada por los ingenieros estos son los mas utilizados ya que se
asocian con el trabajo de ingeniería. Tales informes proporcionan al
ingeniero un vehículo para la comunicación de los resultados de su
trabajo a sus colegas, clientes ,supervisores ,personal de
administración y publico en general.
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Componentes de un Informe Técnico
Resumen, Introducción ,Metodología o Procedimiento,
Resultados, Conclusiones, Recomendaciones, Bibliografía,
Apéndices.
IMPLEMENTACIÓN DEL DISEÑO
Se podría afirmar que una vez que se han hecho los planos ,las
especificaciones y los informes de ingeniería el proceso de
diseño ha terminado. Sin embargo, lo cierto es que la fase final
del proceso es la ejecución ,el proceso de producir o construir
un dispositivo físico, producto o sistema.
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Herramientas y Recursos de Diseño
En la actualidad, se tiene una gran variedad de herramientas y
recursos disponibles que le ayudan a solucionar problemas de
diseño. Las microcomputadoras y los paquetes robustos de
software proporcionan herramientas de gran capacidad para
diseñar, analizar y simular componentes mecánicos. Además de
estas herramientas, siempre necesita información técnica, ya sea
en forma de desempeño básico en ciencias/ingeniería o las
características de componentes especiales recién lanzados.
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Herramientas computacionales
El software para el diseño asistido por computadora (CAD) permite
el desarrollo de diseños tridimensionales (3-D) a partir de los cuales
pueden producirse vistas ortográficas convencionales en dos
dimensiones con dimensionamiento automático. Las trayectorias de
las herramientas pueden generarse a partir de los modelos 3-D y, en
algunos casos, las partes pueden crearse directamente desde una
base de datos 3-D mediante el uso de un método para la creación
rápida de prototipos y manufactura (estereolitografía):
¡manufactura sin papeles! Otra ventaja de este tipo de base de
datos es que permite cálculos rápidos y exactos de ciertas
propiedades como la masa, la localización del centro de gravedad
y los momentos de inercia de masa. Del mismo modo, pueden
obtenerse con facilidad otras propiedades como áreas y distancias
entre puntos. Existe una gran cantidad de software de CAD
disponible como Aries, AutoCAD, CadKey, I-Deas, Unigraphics, Solid
Works y ProEngineer, sólo por mencionar algunos.
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El término ingeniería asistida por computadora (CAE) se aplica
generalmente a todas las aplicaciones de ingeniería relacionadas
con la computadora. Con esta definición, el CAD puede
considerarse como un subconjunto del CAE. Algunos paquetes de
computadora realizan análisis de ingeniería específicos y/o tareas
de simulación que ayudan al diseñador, pero no se consideran
una herramienta para la creación del diseño como lo es el CAD.
Este software pertenece a dos categorías: basado en ingeniería y
no específico para ingeniería.
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Software de Diseño Mecánico SolidWorks
SolidWorks es un programa de diseño mecánico en 3D que utiliza
un entorno grafico basado en Microsoft Windows, intuitivo. Su
filosofía de trabajo permite plasmar sus ideas de forma rápida sin
necesidad de realizar operaciones complejas y lentas.
Las principales características que hace de SolidWorks una
herramienta versátil y precisa es su capacidad de ser asociativo,
variacional y paramétrico de forma bidireccional con todas sus
aplicaciones. Además, utiliza el gestor de diseño
(FeatureManager)que facilita enormemente la modificación
rápida de operaciones tridimensionales y de croquis de
operación sin tener que rehacer los diseños ya plasmados en el
resto de sus documentos asociados.
Junto con las herramientas de diseño de pieza, ensambles y
dibujo, SolidWorks incluye herramientas de Productividad, de
Gestión de proyectos, de Presentación y de análisis y Simulación
que lo hacen uno de los estándares de diseño mecánico más
competitivo en el mercado.
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Actividad 5.- Realizar una bitácora de las actividades
realizadas por cada integrante del equipo en la elaboración del
Prototipo físico.
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Actividad 6.- Identifique en su proyecto el Método de diseño de
Ingeniería. Ya que los tenga identificados realice Un guion.
Actividad 7.- Subir el Video del Prototipo e Un video de donde
ustedes realizaran alguna actividad en su hogar o comunidad
donde apliquen el método de la Ingeniería a plataforma si esta
muy pesado solamente el link. ,
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MISION Y VISION DE LA CARRERA DE INGENIERIA MECÁNICA
El programa de ingeniería Mecánica propone formar Ingenieros
Mecánicos éticos e idóneos que contribuyan al desarrollo
sustentable de la región y del país orientados por suficientes
conocimientos científicos ,Tecnológicos y Humanísticos en las
áreas de Diseño Mecánico y Manufactura ,Sistemas Térmicos
,Mecánica de Fluidos y Materiales ,con competencias necesarias
para Innovar ,Crear, Investigar y trabajar colaborativamente en el
trabajo técnico.
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OBJETIVO DEL PROGRAMA
Formar profesionales con actitud y capacidad para desarrollar,
Investigar y Aplicar conocimientos científicos y Tecnológicos en
áreas de la Ingeniería Mecánica.
Como: Energía,Fluidos,Diseño,Manufactura,Automatización
Control, Materiales, Montaje y Mantenimiento de Equipo ,entre
otras; apto para asignar, utilizar y administrar los recursos
Humanos y Materiales en forma segura ,racional, eficiente y
sustentable ,con disposición creativa y emprendedora, con
fundamentos éticos y comprometidos en todo momento con el
bienestar de la sociedad.
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PERFIL DE EGRESO
1.- Aplicar herramientas matemáticas ,computacionales y métodos
experimentales en la solución de problemas para formular modelos
,analizar procesos y elaborar prototipos mecánicos.
2.- Seleccionar y emplear los materiales adecuados para el diseño y
fabricación de elementos mecánicos ; o para su uso en instalaciones
industriales con base en el conocimiento de sus propiedades.
3.-Gestionar proyectos de diseño ,manufactura ,diagnostico,
instalación ,operación, control y mantenimiento, tanto de sistemas
mecánicos como de sistemas de aprovechamiento de fuentes de
energía convencionales y no convencionales.
4.-Participar en servicios de asesoría ,peritaje, certificación
,capacitación ,compra y venta de equipo y maquinaria afines a su
profesión.
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5.-Elaborar ,interpretar y comunicar de manera profesional en forma oral
,escrita y grafica informes,propuestas,análisis y resultados de Ingeniería.
6.-Comunicarse con eficacia en su desempeño profesional en su propio
idioma y por lo menos en otro idioma extranjero.
7.-Poseer capacidad directiva para administrar eficientemente los
recursos humanos ,materiales y económicos a su disposición en el
ejercicio de su profesión.
8.-Desarrollar una actitud emprendedora para la creación de nuevas
empresas con espíritu creativo, liderazgo y compromiso social.
9.- Utilizar el pensamiento creativo y critico en el análisis de situaciones
relacionadas con la ingeniería mecánica, para la toma de decisiones.
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Para iniciar con SolidWorks es necesario explicar algunos elementos con
los que cuenta el programa. Son elementos básicos que se utilizan al
realizar figuras sencillas, piezas mecánicas o algún otro diseño.
Al iniciar el programa se muestra la pantalla que se presenta en la figura
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A continuación de clic en la opción “archivo”. Se desplegará una
lista. Allí, de clic en "Nuevo” y espere a que aparezca una nueva
ventana, como se muestra en la figura
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En la nueva ventana se observan tres opciones:
· La primera (PIEZA), se utiliza para realizar diseños de figuras o
piezas en 3D.
· La segunda (ENSAMBLAJE) se utiliza en la elaboración de diseños
que necesitan ser armados basándose en ensamblajes.
· La tercera (DIBUJO) se usa para obtener las vistas ortogonales de
una pieza o ensamble en 2D.
La opción “Pieza” ofrece la mayoría de los elementos principales
de trabajo. Aquí se realizan los diseños para crear ensambles.
Para explorar la opción “Pieza”, de clic. Se abrirá una nueva
ventana, la cual se muestra en la figura. Esta es la ventana
principal y es la que corresponde al área principal de trabajo
donde se realiza el desarrollo de los diseños.
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Los íconos, opciones y pestañas que se muestran en la figura
anterior, se explican en la siguiente tabla. Se observa que unos
íconos aparecen en color gris, estos iconos solamente se activan
cuando la figura, pieza o algún otro dibujo ya están realizados(as).
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SolidWorks es una herramienta que cuenta con diversos elementos
de trabajo empleados en la elaboración de diferentes diseños. La
finalidad es explicar y enseñar las principales funciones de trabajo y
las más utilizadas a fin de comprender lo básico para su uso, y poder
emplearlo en diferentes áreas.
1.- Construcción de un prisma rectangular con dimensiones de
50X25X15 mm.
2.- Construcción de una figura con dos salientes
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1.1. La metrología como ciencia
La metrología (del griego “Metron”, medida y “logos” estudio, ciencia o
tratado).
Se puede definir metrología como: La ciencia que tiene por objeto el
estudio de sistemas de medida.
Metrología: ciencia que tiene por objeto el estudio de sistemas de
unidades y de las magnitudes, definen también las exigencias técnicas
de los métodos e instrumentos de medida.
Comprende todos los aspectos tanto teóricos como prácticos, que se
refieren a las mediciones, en campos como la ciencia y la tecnología.
El avance científico ha estado ligado con los avances en las mediciones
y son un medio para descubrir los fenómenos naturales de manera
cuantitativa. Cierto químico ruso (Mendeléyev) dijo: “la ciencia comienza
donde empieza la medición, no siendo posible la ciencia exacta en la
ausencia de mediciones”
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1.2. Importancia y necesidades de las mediciones
Las mediciones son importantes porque se usan todos los días, para
describir una simple altura, una distancia, en la industria, en centros de
investigación y en muchos campos. Es prácticamente imposible describir
cualquier cosa sin referirse a la metrología.
Son necesarias en todas las profesiones porque nos permiten conocer de
forma cuantitativa las propiedades físicas, químicas, térmicas, eléctricas,
etc. De los materiales. Los beneficios que se tienen son varios:
• Proporciona los medios técnicos necesarios para asegurar mediciones
correctas.
• Garantiza un sistema congruente de medición a través de las unidades
de medida adecuadas.
• Apoya la competitividad en la industria a través de medidas y ensayos
exactos.
• Facilita la investigación y el desarrollo. Proporciona herramientas de
medida que facilitan el control de la calidad.
• Permite la normalización internacional de los diferentes productos.
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Patrón
Un patrón puede ser un instrumento de medida, una medida materializada,
un material de referencia o un sistema de medida destinado a definir,
realizar o reproducir una unidad o varios valores de magnitud, para que
sirvan de referencia.
Patrón internacional
Patrón reconocido por un acuerdo internacional para servir como
referencia internacional para la asignación de valores a otros patrones de
la magnitud considerada. La Conferencia General de Pesas y Medidas de
la Convención del Metro es el organismo que reconoce los patrones
internacionales y que se encuentran depositados en la oficina internacional
de pesos y medidas (BIPM) en Sèvres, Francia.
Patrón nacional
Patrón reconocido por una decisión nacional, en un país, para servir como
referencia para la asignación de valores a otros patrones de la magnitud
considerada.
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Patrón primario
Patrón que es designado o ampliamente reconocido como poseedor de las
más altas cualidades metrológicas y cuyo valor se acepta sin referirse a
otros patrones de la misma magnitud. Este concepto es válido tanto para
las unidades básicas como para las derivadas.
Patrón secundario
Patrón cuyo valor se establece por comparación con un patrón primario de
la misma magnitud.
Patrón de referencia
Patrón, en general de la más alta calidad metrológica disponible en un
lugar dado o en una organización determinada, del cual se derivan las
mediciones realizadas en dicho lugar.
Patrón de trabajo
Patrón que se utiliza corrientemente para calibrar o controlar medidas
materializadas, instrumentos de medida o materiales de referencia.
Un patrón de trabajo es habitualmente calibrado con un patrón de
referencia.
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Un patrón de trabajo utilizado corrientemente para asegurar que las
medidas están realizadas correctamente se denomina patrón de control.
Patrón de transferencia
Patrón utilizado como intermediario pata comparar patrones.
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1.4. Conceptos de medidas, precisión y exactitud
Medida
Es una cantidad estandarizada de una determinada magnitud física.
Medición
Es un procedimiento en el cual se compara una cantidad desconocida,
con un estándar conocido, usando un sistema de unidades aceptado y
consistente.
Precisión
Se refiere a la dispersión del conjunto de valores obtenidos de mediciones
repetidas de una magnitud. Cuanto menor es la dispersión mayor es la
precisión. Cuanto más cercanas son las medidas más preciso será el
sistema y esto es independiente al objetivo o a la dimensión correcta. En
si se puede decir que la precisión es el grado de repetibilidad del
resultado.
Exactitud
Se refiere a que tan cerca del valor real se encuentra el valor medido. En
términos estadísticos, la exactitud está relacionada con la desviación o el
sesgo de una estimación. Cuanto menor es el sesgo o la desviación más
exacta es una estimación. Se podría resumir que exactitud es el grado de
veracidad, mientras que precisión es el grado de reproductibilidad.
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Calibrador de pie de rey, de carátula, electro-digitales, de
profundidad
Calibrador de pie de rey: También denominado calibrador, cartabón de
corredera, pie de rey o Vernier, es un instrumento utilizado para medir
dimensiones de objetos relativamente pequeños, desde centímetros
hasta fracciones de milímetros (1/10 de milímetro, 1/20 de milímetro,
1/50 de milímetro).
En la escala de las pulgadas tiene divisiones equivalentes a 1/16 de
pulgada, y, en su nonio, de 1/128 de pulgada. Es un instrumento
sumamente delicado y debe manipularse con habilidad, cuidado,
delicadeza, con precaución de no rayarlo ni doblarlo. Deben evitarse
especialmente las limaduras, que pueden alojarse entre sus piezas y
provocar daños.
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Actividad 9.- Realice las mediciones siguientes del elemento
mecánico proporcionado